L'informatique et la programmation
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Objectifs
► Prérequis
• S’approprier un cahier des charges
• Connaitre les étapes d’une démarche de projet et les solutions techniques choisies
• Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information
• Expliquer comment un objet programmable fonctionne de façon simple
► Attendus
• Agir sur les différents systèmes numériques en s’appuyant sur les réseaux informatiques et les protocoles, la robotique et aussi la programmation
• S’approprier un cahier des charges
• Connaitre les étapes d’une démarche de projet et les solutions techniques choisies
• Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information
• Expliquer comment un objet programmable fonctionne de façon simple
► Attendus
• Agir sur les différents systèmes numériques en s’appuyant sur les réseaux informatiques et les protocoles, la robotique et aussi la programmation
1. SAVOIR
a. Définition
Dans le cadre d’un projet et du fonctionnement
administratif et technique du collège,
l’informatique est au cœur des
différentes activités.
L’informatique, c’est l’ensemble de matériels et de techniques mis en œuvre pour acquérir et traiter de multiples informations et pour programmer des objets techniques.
L’informatique, c’est l’ensemble de matériels et de techniques mis en œuvre pour acquérir et traiter de multiples informations et pour programmer des objets techniques.
b. Explications
L’informatique est basée sur de nombreux
programmes et des langages de programmation sont
utilisés pour écrire ces programmes.
Les différents systèmes numériques reposent sur les réseaux informatiques et les protocoles, la robotique et la programmation.
Le diagramme ci-dessous montre le lien étroit entre les trois grands domaines des systèmes numériques.
Composantes des
systèmes numériques.
Les différents systèmes numériques reposent sur les réseaux informatiques et les protocoles, la robotique et la programmation.
| Éléments | Actions |
|
Les réseaux informatiques et les protocoles |
Permettre la communication entre plusieurs systèmes numériques |
| La robotique | Concevoir, fabriquer et mettre en œuvre des robots |
|
La programmation |
Commander un système
automatisé. Mettre en œuvre trois types de programmation :
|
Le diagramme ci-dessous montre le lien étroit entre les trois grands domaines des systèmes numériques.
Composantes des
systèmes numériques.
2. SAVOIR-FAIRE
► Agir sur les différents
systèmes numériques en s’appuyant sur
les réseaux informatiques et les protocoles, la
robotique et la programmation
Exemple : Pilotage d’un robot-tondeuse
à gazon grâce à son smartphone.
Un robot-tondeuse est un objet technique qui coupe le gazon de manière autonome.
Le Wi-fi est un protocole de communication sans fil qui permet à des objets électroniques de se connecter dans un environnement relativement proche (rayon de quelques dizaines à centaines de mètres). Cette technologie utilise des ondes radio pour connecter un smartphone et un robot-tondeuse. Le pilotage de ce robot se fait à distance et un programme informatique spécifique permet la réalisation des différentes tâches du robot.
Un robot-tondeuse est un objet technique qui coupe le gazon de manière autonome.
Le Wi-fi est un protocole de communication sans fil qui permet à des objets électroniques de se connecter dans un environnement relativement proche (rayon de quelques dizaines à centaines de mètres). Cette technologie utilise des ondes radio pour connecter un smartphone et un robot-tondeuse. Le pilotage de ce robot se fait à distance et un programme informatique spécifique permet la réalisation des différentes tâches du robot.
3. À RETENIR - Glossaire
Capteur : Instrument qui est utilisé pour
acquérir des informations de nature analogique et
qui permet de mesurer une grandeur physique.
Actionneur : Équipement qui produit un
phénomène physique à partir de
l’énergie qu’il reçoit.
C’est le cas d’un moteur qui
génère un mouvement à partir
d’un courant électrique.
Algorithme : Suite ordonnée
d’opérations élémentaires qui
mène à un résultat souhaité
et qui permet de résoudre un problème. Un
algorithme représente la structure de base
d’un programme informatique.
Algorigramme : Graphique qui représente un
algorithme de façon très simple et
compréhensible par tous. Un algorigramme est aussi
désigné par les termes
« logigramme » ou
« organigramme de programmation ».
Programme : Suite ordonnée
d’instructions et de commandes, écrites dans
un langage donné, qui permet la réalisation
de plusieurs tâches. Un programme représente
la traduction informatique d’un algorithme dans le
langage de programmation informatique choisi.
Programmation : Ensemble des différentes
actions menées pour écrire un programme.
Instruction : Ensemble de caractères qui
définit, dans un langage de programmation choisi,
une opération élémentaire
réalisée par un ordinateur.
Commande : Ensemble d’informations transmises
aux chaines d’énergie et
d’informations d’un objet technique et qui
permet donc de modifier le comportement d’un objet
pour respecter le cahier des charges.
Séquence d'instruction : Succession des
différentes étapes d’un programme
informatique.
Boucle : Partie d'un programme informatique qui
permet de répéter une instruction bien
précise plusieurs fois.
Instruction conditionnelle : Instruction
réalisée si une condition donnée est
vérifiée.
Variable : Donnée associée à un
nom ou à une valeur dans un programme
informatique.
Ligne de code : Texte d’un programme
informatique écrite dans un langage donné.
Code source : Fichier texte qui permet de constituer
un programme informatique grâce à des lignes
de codes.
Optimisation d’un programme : Technique qui
consiste à modifier un programme informatique pour
le rendre beaucoup plus efficace (par exemple par la
réduction de sa taille ou par l’augmentation
de la vitesse du programme), dans le but de respecter le
cahier des charges.
Interface : Ensemble d’éléments
matériels (composants électroniques,
électriques, pneumatiques et mécaniques) ou
virtuels (programmes) qui permettent
l’échange d’informations entre les
chaines d’énergie et d’information
d’un objet technique.
Réseau : Ensemble de dispositifs
(matériels et logiciels) qui connectent des
équipements informatiques (ordinateurs,
imprimantes, tablettes, commutateur) entre eux.
Protocole de communication : Ensemble des
règles qui régissent une communication
entre des équipements de façon
générale.
Protocole réseau : Protocole de communication
dédié aux réseaux informatiques.
Internet : Réseau informatique composé
d’un maillage d'ordinateurs par lequel transitent
de multiples informations.
Espace Numérique de Travail (ENT) :
Ensemble structuré de services numériques
utilisé par la communauté éducative
du collège (élèves, parents,
enseignants, surveillants, principaux, gestionnaire). Par
exemple, un ENT donne accès au cahier de textes en
ligne.
Système embarqué : Système
technique de taille réduite qui se compose
d’éléments électroniques et
informatiques dont certains objets techniques sont
équipés. Selon un programme informatique
donné, il gère l’ensemble des
informations nécessaires à la
réalisation d’une fonction technique bien
précise.
Objet connecté : Objet électronique
connecté sans fil, qui permet de partager des
données avec un appareil électronique
(notamment un ordinateur, une tablette
électronique et un smartphone).
Robot : Machine capable d’effectuer de
manière autonome des tâches qui ont
été programmées.
Robotique : Activité consacrée
à la conception, fabrication et intégration
de robots.
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